新教材2024届高考生物考前冲刺刷题第3部分专项提升练专项3非选择题必须夯实的5大命题点-2.遗传定律的应用与分析

专项3非选择题必须夯实的5大命题点2．遗传定律的应用与分析1．(2023·天津滨海八校2月联考)种子是农业的“芯片”，科研人员常利用诱变育种、杂交育种培育优质种子。两个豌豆突变纯系(M和N)具有高产、营养丰富等优良性状，但都是白粉病感病品种。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、经济和对环境友好的方法是利用抗病品种。为了改良突变品系，育种工作者在种质资源库中选取抗病的纯系豌豆品系X9002，与M和N进行杂交，结果如表。杂交组合亲本F1表型F2表型甲X9002×M抗病1/4感病、3/4抗病乙X9002×N感病3/4感病、1/4抗病丙M×N感病13/16感病、3/16抗病(1)研究表明，X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，则品系M的基因型为________。能验证这两对基因遗传符合自由组合定律的一组实验是________组。(2)丙杂交组合产生的F2中感病植株有________种基因型。若用甲杂交组合产生的F2中抗病植株进行自交，F3中抗病∶感病＝________。(3)若选用基因工程的方法进行改良，最好选用品系________作为受体作物。答案(1)aabb丙(2)75∶1(3)M解析(1)丙组F2表型比例为13∶3，是“9∶3∶3∶1”的变式，故抗病和感病至少由两对等位基因控制，并且遵循基因的自由组合定律。由于X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，并且X9002为抗病的纯系豌豆品系，故X9002的基因型为AAbb，甲杂交组合：AAbb×M→A_b_(自交)→3∶1，由甲杂交组合产生的F2的比例可知，F1的基因型一定为Aabb，故品系M的基因型为aabb。(2)由丙组杂交组合产生的F2的表型比例为13∶3可知，丙组杂交组合产生的F1的基因型为AaBb，丙杂交组合：M×N→AaBb(自交)→(A_B_∶aaB_∶aabb)∶A_bb＝13∶3，其中感病植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb、aaBB、aaBb、aabb，共7种。甲杂交组合产生的F2中抗病植株的基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，若用甲杂交组合产生的F2中抗病植株进行自交，F3中感病植株所占比例为(2/3×1/4＝)1/6，则F3中抗病植株所占比例为(1－1/6＝)5/6，故F3中抗病∶感病＝5∶1。(3)由于品系M的基因型为aabb，为隐性纯合体，故更适合用于基因工程改良。2．(2023·湖北3月模拟)某闭花传粉植物的花色有红色和白色两种，由基因A、a控制；茎干有有刺和无刺两种，由基因B、b控制。研究人员进行了以下两个实验：实验一：用红花无刺植株人工传粉给白花有刺植株，F1有红花无刺植株、红花有刺植株两种类型，F1中红花无刺植株自花受粉，F2表型及比例为红花无刺∶红花有刺∶白花无刺∶白花有刺＝6∶3∶2∶1。实验二：从F1两种表型中各选取一株，对它们和两个亲本的两对基因(A、a和B、b)进行PCR扩增，然后进行电泳分离，结果如图，图谱一为亲代白花有刺植株的电泳图谱。回答下列问题：(1)两对相对性状中，显性性状分别是________。(2)亲本红花无刺植株与F1红花有刺植株的电泳结果分别对应图谱________，图谱三对应植株的基因型是________。(3)对于F2表型出现6∶3∶2∶1的原因，科研人员分析后确定有两种假说可对此进行解释。假说①：基因型为BB的受精卵不能发育。假说②：含有基因B的花粉只有50%可以参与受精。现以F2为材料，设计如下实验方案对上述假说进行验证。让F2中无刺作________(填“父本”或“母本”)与有刺杂交，观察并统计子代的表型及比例。预期实验结果和结论：若后代表型及比例为______________，则假说①成立；若后代表型及比例为______________，则假说②成立。答案(1)红花、无刺(2)二、四AaBb(3)父本无刺∶有刺＝1∶1无刺∶有刺＝5∶6解析(1)实验一中，亲本红花和白花杂交，F1全是红花，则红花是显性性状；F1中无刺植株自交，子代出现有刺个体，则无刺是显性性状。(2)用红花无刺植株人工传粉给白花有刺植株，F1有红花无刺植株、红花有刺植株两种类型，推知亲本红花无刺植株的基因型为AABb，白花有刺植株的基因型为aabb。F1中红花有刺植株的基因型为Aabb，F1中红花无刺植株的基因型为AaBb。综合以上分析，亲本红花无刺植株与F1红花有刺植株的电泳结果分别对应图谱二、四。(3)F1红花有刺植株(AaBb)自交，F2的表型及比例是红花无刺∶红花有刺∶白花无刺∶白花有刺＝6∶3∶2∶1＝(3红花∶1白花)×(2无刺∶1有刺)，因此两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。为了确定哪种假说成立，可以用F2中无刺作父本，与有刺(bb)杂交，观察并统计子代的表型及比例。若假说①成立，则基因型为BB的受精卵不能发育，F2无刺个体的基因型是Bb，Bb×bb→Bb∶bb＝1∶1，表型及比例为无刺∶有刺＝1∶1；若假说②成立，则含有基因B的花粉只有50%可以参与受精，则F1(基因型为Bb)自交，产生的雌配子基因型及比例为B∶b＝1∶1，雄配子基因型及比例为B∶b＝1∶2，产生的F2无刺个体的基因型为1/4BB、3/4Bb。F2有刺作母本产生的配子均为b，则后代表型及比例为无刺∶有刺＝5∶6。3．(2023·福建厦门模拟)100多年来，果蝇作为经典模式生物，在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：(1)摩尔根等人运用________法，通过果蝇杂交实验，证明了______________________。(2)已知果蝇黑檀体和灰体、正常眼和粗糙眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因都位于常染色体上。现将黑檀体粗糙眼果蝇与灰体正常眼果蝇杂交，F1全为灰体正常眼。若用A、a和B、b分别表示体色和眼型的基因，请绘图表示F1中两对基因在染色体上的可能分布情况：______________。为判断是哪一种情况，请仅以上述F1中灰体正常眼果蝇为实验材料，写出简要实验思路并根据实验结果作出判断：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)果蝇X染色体上的长翅基因(M)对短翅基因(m)是显性，常染色体上的隐性基因(f)纯合时，仅使雌蝇转化为不育的雄蝇。对双杂合的雌蝇进行测交，F1中雄蝇的基因型有________种，在短翅雄果蝇中可育的果蝇所占比例为________。答案(1)假说—演绎基因在染色体上(2)或让F1中灰体正常眼雌雄果蝇相互交配，观察子代表型及比例；若后代为四种表型且比例约为9∶3∶3∶1，则两对基因分别位于两对同源染色体上，若没有出现9∶3∶3∶1，则两对基因位于一对染色体上(3)62/3解析(2)已知果蝇黑檀体和灰体、正常眼和粗糙眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因都位于常染色体上。现将黑檀体粗糙眼果蝇与灰体正常眼果蝇杂交，F1全为灰体正常眼，说明灰体对黑檀体为显性，正常眼对粗糙眼为显性。若用A、a和B、b分别表示体色和眼型的基因，则F1基因型为AaBb，两对基因有可能位于两对同源染色体上或者位于一对同源染色体上，据此可绘图。为判断基因在染色体上的具体情况，可以让F1中灰体正常眼雌雄果蝇相互交配，观察子代表型及比例，若后代为四种表型且比例约为9∶3∶3∶1，则两对基因分别位于两对染色体上，若没有出现9∶3∶3∶1，则两对基因位于一对染色体上。(3)依据题意，基因M、m位于X染色体上，常染色体上的隐性基因(f)纯合时，仅使雌蝇转化为不育的雄蝇，故基因M、m和F、f的遗传遵循自由组合定律。据此推出，双杂合的雌蝇的基因型为FfXMXm，让其与基因型为ffXmY的雄果蝇进行测交，子代基因型的种类及其比例为FfXMXm∶FfXmXm∶ffXMXm∶ffXmXm∶FfXMY∶FfXmY∶ffXMY∶ffXmY＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，其中基因型为ffXMXm和ffXmXm的个体转化为不育的雄蝇，因此F1中雄蝇的基因型有6种，短翅雄果蝇的基因型及比例为ffXmXm∶FfXmY∶ffXmY＝1∶1∶1，其中可育的果蝇(FfXmY、ffXmY)所占比例为2/3。4．(2023·安徽阜阳2月开学考)小麦抗子囊菌病基因S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7分别位于小麦的1到7号染色体上，但在小麦不同生长发育时期表达的基因不一定相同。某科研小组经过多次筛选，得到若干株每对同源染色体上只有一个S基因的类型甲。现让甲与感病的小麦杂交，发现子代在幼苗期抗病∶感病＝63∶1，子代在成株期抗病∶感病＝7∶1。回答下列问题：(1)S1至S7基因之间________(填“遵循”或“不遵循”)分离定律，理由是________________________________________。(2)根据幼苗期的实验结果推测，在幼苗期有位于________条染色体上的S基因进行了表达。(3)现让某些甲自交，预测子代在成株期抗病∶感病＝________。(4)若想利用单倍体育种培育出在幼苗期和成株期均抗病的纯合小麦植株，请以类型甲为实验材料，写出相应的培育思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)不遵循S基因的各种类型位于非同源染色体上(互为非等位基因)(2)6(3)63∶1(4)先对甲进行花药离体培养获得单倍体幼苗，再用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，整个生长发育时期均用子囊菌处理，始终不患病的即为所需类型(合理即可)解析(1)由题干信息可知，小麦抗子囊菌病基因S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7分别位于小麦的1到7号染色体(非同源染色体)上，互为非等位基因，故S1至S7基因的遗传不遵循分离定律。(2)由题可知，每对同源染色体上只有一个S基因的甲与感病的小麦(隐性纯合子)杂交，即对甲进行测交，子代在幼苗期抗病∶感病＝63∶1，则子代在幼苗期感病所占的比例为1/64[＝(1/2)6]，说明在幼苗期，可表达的S基因有6个，分别位于6条非同源染色体上。(3)由题可知，对甲进行测交，子代在成株期抗病∶感病＝7∶1，即子代在成株期感病所占的比例为1/8[＝(1/2)3]，说明在成株期，有位于3条染色体上的S基因进行了表达。若甲自交，则其子代成株期感病个体所占的比例为(1/4)3＝1/64，抗病个体所占的比例＝1－1/64＝63/64，故子代在成株期抗病∶感病＝63∶1。(4)先对甲进行花药离体培养获得单倍体幼苗，再用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。若想培育出在生长发育的各个时期均抗病的纯合植株，还需在植株的整个生长发育时期均用子囊菌处理，始终不患病的即为所需类型。5．(2023·黑龙江齐齐哈尔八校联合体11月期中)鲤鱼的性状多种多样，其中体色有黑色和红色这对相对性状，现有稳定遗传的甲(黑色雄性)、乙(红色雄性)、丙(黑色雌性)、丁(红色雌性)鲤鱼各一尾。请据此回答下列相关问题：(1)选择________进行杂交，若产生的大量后代均表现为黑色，则黑色为显性性状。(2)若已确定黑色为显性性状，由一对等位基因B和b控制，为进一步确定该基因位于哪种染色体上，选取适当的亲本鲤鱼杂交，得到子代。若子代雄性全为红色，雌性全为黑色，则该对基因仅位于X染色体上，亲本的基因型为____________；若发现子代表型没有性别差异，能否确定该基因一定位于常染色体上？________，请简述原因：__________________________________________________________________。(3)实际操作中，科研人员发现用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交，F1皆表现为黑鲤，F1雌雄个体相互交配得F2，结果如表所示。取样地点取样总数(尾)F2黑鲤(尾)红鲤(尾)黑鲤∶红鲤1号池1699159210714.88∶12号池6662415.5∶1鲤鱼的体色是由________对等位基因控制的，该性状的遗传遵循____________定律，欲验证上述推测是否正确，应选择亲本进行杂交获得F1，______________________，观察后代性状表现，统计其性状分离比。若推测成立，预期结果为________________。答案(1)甲和丁(或乙和丙)(2)XbXb和XBY不能若B、b基因位于X染色体和Y染色体的同源区段，也可使子代的表型没有性别差异(3)两基因的自由组合F1与隐性亲本(红鲤)杂交黑鲤∶红鲤＝3∶1解析(1)由题干信息可知，甲、乙、丙、丁均为纯合子，故可选择甲和丁或乙和丙杂交，若产生大量后代表型均为黑色，则可确定黑色为显性性状。(2)若该对基因仅位于X染色体上，且子代雄性全为红色(XbY)，雌性全为黑色(XBX－)，则亲本的基因型为XbXb和XBY；若发现F1表型与性别无关，则基因可能位于常染色体上或X、Y染色体同源区段上，因为位于上述区段的基因可使F1表型没有性别差异。(3)表格中14.88∶1与15.5∶1均接近15∶1，是9∶3∶3∶1的变式，由此可知鲤鱼的体色由两对基因控制，且其遗传遵循基因的自由组合定律。欲验证其是否正确，可选择F1(AaBb)进行测交，即让其与隐性亲本(aabb)杂交，观察后代表型，若子代黑鲤∶红鲤＝3∶1，说明上述推测成立。6．(2023·海南1月学业水平诊断)金鱼是由野生鲫鱼演化而来的，是最早起源于中国的观赏鱼品种。金鱼的鳞片有珍珠鳞和普通鳞，尾鳍形状有单尾鳍和双尾鳍。已知珍珠鳞(D)对普通鳞(d)为显性，单尾鳍(E)对双尾鳍(e)为显性，两对基因都位于常染色体上。现将能稳定遗传的珍珠鳞单尾鳍金鱼与普通鳞双尾鳍金鱼作为亲本杂交得到F1，F1雌雄个体随机交配获得F2，F2中普通鳞单尾鳍占3/16。回答下列问题：(1)有实验证明，任何一种金鱼都可以与野生鲫鱼杂交，其后代都能正常繁殖，这说明金鱼与野生鲫鱼之间不存在________。(2)控制金鱼鳞片和尾鳍形状的两对基因位于________对同源染色体上，判断的依据是__________________________________________________________。F2珍珠鳞双尾鳍中纯合子所占的比例为________。(3)现有一珍珠鳞单尾鳍雄性个体(甲)和多只基因型为ddee、ddEE的雌性个体，要确定甲的基因型，请设计杂交实验，并预期实验结果和结论。①杂交实验思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②预期实验结果和结论：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________